CN102324739A - 以太供电网络防雷击浪涌方法及防雷器 - Google Patents

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Abstract

以太供电网络防雷击浪涌方法及防雷器，包括4个三极陶瓷气体放电管，4个瞬态抑制二极管阵列；每一个三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到一级信号线对上，中间电极连接到地上，每一个瞬态抑制二极管阵列两端电极分别连接到一级信号线对上；当浪涌产生时，各线对地的高电压，大电流由4个三极陶瓷气体放电实现对地放电，实现了共模浪涌的对地放电，保证了共模浪涌不会对后端设备的毁坏；由4个瞬态抑制二极管阵列实现各组信号线对间的浪涌电压、电流抑制，保证各组信号线对之间的电压平衡，达到对差模浪涌的抑制；当没有浪涌时，所有防雷器件都呈现为高阻态，同时线路板布线采用微带布线满足千兆信号传输的要求。

Description

以太供电网络防雷击浪涌方法及防雷器
技术领域
本发明涉及一种通信领域的防雷方法及装置，具体而言涉及一种POE网络的防雷保护装置。主要用于以太供电网络防雷击浪涌，属于网络防雷技术领域。
背景技术
POE也被称为基于局域网的供电系统(POL, Power over LAN )或有源以太网( Active Ethernet)，有时也被简称为以太网供电，这是利用现存标准以太网传输电缆的同时传送数据和电功率的最新标准规范，并保持了与现存以太网系统和用户的兼容性。
现有的以太网供电（Power over Ethernet,POE）指通过10BASE-T、100BASE-T、1000BASE-T以太网网络供电，其可靠供电距离最为100米。这不仅对于那些需要供电、但电源关不方便获取的设备特别有帮助，而且一般的终端设备也可以从这项技术中获益，IP电话、无线接入点、网络安全照相机都是很好的例子。以太网供电有很多优点，如灵活性、远程管理功能、高可靠性以及全球范围内的兼容性等。
目前，常用的POE设备对于过电压过电流的耐受能力都很弱，而且许许多多的设备都安装在户外。当雷击浪涌到来时，浪涌能量很容易传输到POE设备里面，从而导致设备的毁坏甚至带来更大的危害。由于千兆POE网中RJ45接口中的8根信号弹线必须同时用于信号传输，没有单独用于POE的信号线，同时对传输速率有新的要求。另外IEEE 802.3at将POE功率由原来的13瓦提高到30瓦，对于防雷器的功耗提出的新要求，而现有的防雷设备均达不到要求；所以很有必要对此加以进一步研究。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有防雷设备不能满足千兆POE网络防雷保护需求的不足，提出一种可以当雷击浪涌到来时，有效防止浪涌能量传输到POE设备里面，避免设备的毁坏；且POE功率由原来的13瓦提高到30瓦的千兆POE网络防雷器。
本发明是通过下述技术方案实现的：一种千兆POE网络防雷击浪涌方法，包括4个三极陶瓷气体放电管，4个瞬态抑制二极管阵列；每一个三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到一级信号线对上，中间电极连接到地上，每一个瞬态抑制二极管阵列两端电极分别连接到一级信号线对上；当浪涌产生时，各线对地的高电压，大电流由4个三极陶瓷气体放电实现对地放电，实现了共模浪涌的对地放电，保证了共模浪涌不会对后端设备的毁坏；由4个瞬态抑制二极管阵列实现各组信号线对间的浪涌电压、电流抑制，保证各组信号线对之间的电压平衡，达到对差模浪涌的抑制；当没有浪涌时，所有防雷器件（包括4个三极陶瓷气体放电管和4个瞬态抑制二极管阵列）都呈现为高阻态，同时线路板布线采用微带布线满足千兆网对信号传输的要求。信号经防雷器正常的传输，这样防雷就实现了对千兆网的全面保护，以及信号的高速传输。
作为本发明的进一步改进，在防雷器中还包括一温度保险管一半导体放电管；温度保险管与一半导体放电管串联在一起，连接在任意两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极上。当浪涌产生时，信号线的共浪涌由4个三极陶瓷气体放电管实现对地放电，差模浪涌由四个瞬态抑制二极管阵列实现浪涌的抑制。而电源线对地的高电压、大电流也会同样通过线间的三极陶瓷气体放电管实现对地放电。电源线正负之间线对与线对之间的浪涌通过相应的瞬态抑制二极管导通到中间电级，经温度保险管到半导体放电管实现线间的浪涌抑制，实现电源部分的保护。防雷器做到信号与电源的全面保护。
作为本发明的进一步改进，在防雷器中的每两个瞬态抑制二极管阵列之间设有一个温度保险管和一个半导体放电管，温度保险管与半导体放电管串联在一起，分别连接在每两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极上，通过各个温度保险管与半导体放电管串联组对线间的浪涌抑制。这样可以对其设备的电源与信号实现全方位的保护。
一种实现上述方法的防雷器，包括4个三极陶瓷气体放电管，4个瞬态抑制二极管阵列；每一个三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到一级信号线对上，中间电极连接到地上，每一个瞬态抑制二极管阵列两端电极分别连接到一级信号线对上。
作为本发明的进一步改进，在防雷器中还包括一个温度保险管和一个半导体放电管；温度保险管与一半导体放电管串联在一起，连接在任意两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极上。
作为本发明的进一步改进，在防雷器中每两个瞬态抑制二极管阵列之间设有一个温度保险管和一个半导体放电管，温度保险管与一半导体放电管串联在一起，分别连接在每两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极上。
本发明的优点在于：本以太供电网络防雷器可对所有POE设备都进没全面的浪涌保护，避免不同方案的POE用错防雷器的情况。当由于某些原因使得瞬态抑制二极管阵列或半导体放电管短路电过大都会使得温度保险管熔断。以保护电源不会由于长时间短路而损坏。避免由于电路短路而引起的严重后果。可为千兆网络进行防雷保护。
以上所述仅为本发明的适用于室外使用对于室外安装的一些AP等设备非常的实用，不用考虑POE的方案，有适应该所有的POE的方案，采用微带布线实现高速率传输。本发明提供一种兼容百兆POE网络的防雷器，适应包括（IEEE 802.3at）在内的所有标准下所有制式的POE网络，避免了因POE方案不同而用错防雷器的可能。
本发明的优点在于：本发明通过将4个三极陶瓷气体放电管，4个瞬态抑制二极管阵列进行合理的组合排列，当雷击浪涌到来时，可以有效防止浪涌能量传输到POE设备里面，避免设备的毁坏；且POE功率由原来的13瓦提高到30瓦的千兆POE网络防雷器。完全能过满足千兆POE网络防雷击浪涌的要求。
附图说明
图 1  本发明以太网供电网络防雷器一实施例的结构示意图；
图 2  本发明以太网供电网络防雷器又一实施例的结构示意图；
图 3  本发明以太网供电网络防雷器又一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的描述，很显然，下面的实施方式只是本发明的部分实施例，不排除根据本发明的技术内容，可以在不通过任何创造性的劳动，还可以得出更多的具体实施方式，但这些方式仍都属于本发明所要求保护的范畴。
实施例一
参照图1提出本发明的新型以太供电网络防雷器的千兆网防雷一实施例，包括4个三极陶瓷气体放电管，4个瞬态抑制二极管阵列。
本实施例中，三极陶瓷气体放电管包括，GDT1、GDT2、GDT3和GDT4。每一个三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到一级信号线对上，中间电极连接到地上。
瞬态抑制二极管阵列包括，DB1、DB2、DB3和DB4。每一个瞬态抑制二极管阵列两端电极分别连接到一级信号线对上。
当浪涌产生时，各线对地的高电压，大电流由4个三极陶瓷气体放电实现对地放电，实现了共模浪涌的对地放电，保证了共模浪涌不会对后端设备的毁坏。
由4个瞬态抑制二极管阵列实现各组信号线对间的浪涌电压、电流抑制，保证各组信号线对之间的电压平衡，达到对差模浪涌的抑制。
另外当没有浪涌时，本新型防雷器使用的器件都程显为高阻态，同时线路板布线采用微带布线满足千兆网对信号传输的要求。信号经防雷器正常的传输，这样防雷就实现了对千兆网的全面保护，以及信号的高速传输。
实施例二
参照图2提出本发明防雷器的POE方案A网络防雷一实施例，本实施例是在实施例一的基础上，还包括一温度保险管和一半导体放电管。温度保险管FUSE1与一半导体放电管TVS1串联在一起，连接在其中两个瞬态抑制二极管阵列DB1和DB2的中间电极上。
当浪涌产生时，信号线的共浪涌由4个三极陶瓷气体放电管实现对地放电，差模浪涌由四个瞬态抑制二极管阵列实现浪涌的抑制。而电源线对地的高电压、大电流也会同样通过三极陶瓷气体放电管的1和2号线间和三极陶瓷气体放电管的3和6号线间实现对地放电。电源线正负之间1和2号线对与3和6号线对之间的浪涌通过相应的瞬态抑制二极管导通到中间电级，经温度保险管FUSE1到半导体放电管TVS1实现线间的浪涌抑制，实现电源部分的保护。从而防雷器做到信号与电源的全面保护。
实施例三
       参照图3提出本发明防雷器的POE方案 B网络防雷一实施例，它是在实施例二的基础上，还包括一温度保险管一半导体放电管。温度保险管FUSE2与一半导体放电管TVS1串联在一起，连接在瞬态抑制二极管阵列DB3的4和5信号线对和瞬态抑制二极管阵列DB4的7和8信号线对的中间电极上。
与POE方案A防雷实施例一样的，可以对其设备的电源与信号实现全方位的保护。
综上所述本发明新以太供电网络防雷器就可对所有POE设备都进没全面的浪涌保护，避免不同方案的POE用错防雷器的情况。
当由于某些原因使得瞬态抑制二极管阵列或半导体放电管短路电过大都会使得温度保险管熔断。以保护电源不会由于长时间短路而损坏。避免由于电路短路而引起的严重后果。
以上所述仅为本发明的适用于室外使用对于室外安装的一些AP等设备非常的实用，不用考虑POE的方案，有适应该所有的POE的方案，采用微带布线实现高速率传输。

Claims (6)

1.一种以太供电网络防雷击浪涌方法，其特征在于：包括4个三极陶瓷气体放电管，4个瞬态抑制二极管阵列；每一个三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到一级信号线对上，中间电极连接到地上，每一个瞬态抑制二极管阵列两端电极分别连接到一级信号线对上；当浪涌产生时，各线对地的高电压，大电流由4个三极陶瓷气体放电实现对地放电，实现了共模浪涌的对地放电，保证了共模浪涌不会对后端设备的毁坏；由4个瞬态抑制二极管阵列实现各组信号线对间的浪涌电压、电流抑制，保证各组信号线对之间的电压平衡，达到对差模浪涌的抑制；当没有浪涌时，所有防雷器件都呈现为高阻态，同时线路板布线采用微带布线满足千兆信号传输的要求。
2.如权利要求1所述的以太供电网络防雷击浪涌方法，其特征在于：在防雷器中还包括一温度保险管一半导体放电管；温度保险管与一半导体放电管串联在一起，连接在任意两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极上；当浪涌产生时，信号线的共浪涌由4个三极陶瓷气体放电管实现对地放电，差模浪涌由四个瞬态抑制二极管阵列实现浪涌的抑制；而电源线对地的高电压、大电流也会同样通过线间的三极陶瓷气体放电管实现对地放电；电源线正负之间线对与线对之间的浪涌通过相应的瞬态抑制二极管导通到中间电级，经温度保险管到半导体放电管实现线间的浪涌抑制，实现电源部分的保护。
3.如权利要求2所述的以太供电网络防雷击浪涌方法，其特征在于：在防雷器中的每两个瞬态抑制二极管阵列之间设有一个温度保险管和一个半导体放电管，温度保险管与半导体放电管串联在一起，分别连接在每两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极上，通过各个温度保险管与半导体放电管串联组对线间的浪涌抑制；这样可以对其设备的电源与信号实现全方位的保护。
4.一种实现权利要求1所述以太供电网络防雷击浪涌方法的防雷器，包括4个三极陶瓷气体放电管，4个瞬态抑制二极管阵列；每一个三极陶瓷气体放电管两端电极分别连到一级信号线对上，中间电极连接到地上，每一个瞬态抑制二极管阵列两端电极分别连接到一级信号线对上。
5.如权利要求4所述的防雷器，其特征在于：在防雷器中还包括一个温度保险管和一个半导体放电管；温度保险管与一半导体放电管串联在一起，连接在任意两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极上。
6.如权利要求4所述的防雷器，其特征在于：在防雷器中每两个瞬态抑制二极管阵列之间设有一个温度保险管和一个半导体放电管，温度保险管与一半导体放电管串联在一起，分别连接在每两个瞬态抑制二极管阵列的中间电极上。
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